液态硅胶包胶模具更换不同硬度材料后不抽真空会困气是什么原因
当您更换不同硬度的液态硅胶(LSR)材料后,出现不抽真空就困气,其根本原因在于材料流动特性的改变,特别是黏度,从而影响了模具型腔内的空气排出方式。
下面为您进行详细的原理分析和解决方案。

核心原因:材料硬度与流动性的关系
液态硅胶的硬度(通常以邵氏A硬度表示)与其黏度 有直接关系:
高硬度LSR(例如50A, 60A):通常黏度更高,流动性更差。它像浓稠的蜂蜜,流入型腔时速度较慢,但具有更强的“推背感”。
低硬度LSR(例如20A, 30A):通常黏度更低,流动性更好。它像稀释的酸奶,更容易流动,能更快地填充细微结构。
为什么换材料后不抽真空会困气?
模具的排气系统(排气槽)设计是基于一个预期的填充模式和材料特性优化的。当材料改变时,这个模式被打破:
从高硬度换到低硬度(最常见的原因)
原状:使用高硬度(高黏度)材料时,其流动前沿比较“整齐”,像活塞一样平稳地推进,能有效地将空气推向并挤出排气槽。
改变后:换上低硬度(低黏度)材料后,其流动性极佳,容易发生 “喷射”或“指流” 现象。这意味着胶料不会像活塞一样推进,而是会像一条蛇一样,快速绕过障碍,先冲到型腔的最深处或某些角落,然后将一部分空气包裹在内部,无法排出。
类比:想象一下推一根硬棍子和挤一条软绳子的区别。硬棍子能平稳地推着前面的空气走;而软绳子前端会乱甩,很容易把自己缠住并把空气包在里面。
从低硬度换到高硬度
原状:使用低硬度材料时,虽然容易喷射,但因为它能很好地填充极细的排气槽,只要填充模式可控,排气也能完成。
改变后:换上高硬度材料后,其流动阻力变大,可能无法在现有注塑压力和速度下,完全流到所有远端排气槽的位置。同时,高黏度材料在流经狭窄的排气槽时阻力更大,空气更难被“挤出去”。这会导致在流动路径的末端或合模线处困气。
流动前沿的变化
不同黏度的材料,要达到最佳的“流动前沿”(即胶料前进的形态),所需的注射速度和压力是不同的。您之前为一种材料优化的工艺参数,很可能不适合另一种材料,导致流动前沿不稳定,从而包裹空气。
解决方案与调整策略
面对这个问题,您可以按照以下思路进行排查和解决,从工艺调整到模具修改,由易到难。
第一步:优化注塑工艺(无需修改模具)
这是最先应该尝试的方法,特别是当您从高硬度换到低硬度材料时。
大幅降低注射速度:这是解决因流动性太好导致“喷射”和困气的最有效手段。慢速注射可以让低黏度的LSR以层流(活塞式)的方式平稳填充型腔,给空气足够的时间从排气槽排出。
调整注射位置/采用多级注射:
设置一个非常慢的起始注射速度,直到胶料通过浇口并开始稳定填充主型腔。
然后切换到中速完成大部分填充。
最后用低速进行保压。
目的是控制流动前沿的形态,避免喷射。
适当提高模具温度:虽然LSR的硫化对温度敏感,但在允许范围内略微提高模温可以进一步降低所有LSR牌号的黏度,但这对于解决低硬度料的困气可能效果相反,需与低速注射配合试验。
调整真空泵参数:如果您的模具有真空系统,确保其在注射开始前就已启动,并保持足够的真空度和时间。
第二步:检查与优化模具状态(简单的模具侧干预)
如果工艺调整效果不佳,需考虑模具问题。
清洁排气槽:这是最基本也是最重要的一步。长期生产中,排气槽容易被飞边、油污等堵塞。用溶剂或超声波彻底清洗所有排气槽,确保其通畅。
检查排气槽深度和布局:
LSR模具的排气槽深度通常在0.0015" 到 0.003" (0.038mm 到 0.076mm) 之间。如果您的低硬度材料太容易流入排气槽产生飞边,可能说明现有排气槽对它而言太深了。但对于困气问题,首要确保排气槽没有被堵塞或过浅。
检查困气区域是否有足够的排气。有时需要在困气位置追加或扩大排气槽。
第三步:模具修改(最终方案)
如果以上方法都无法解决,说明模具的原始设计与新材料的流动性不匹配,需要进行修改。
增加或优化排气:在困气的位置,通过雕刻或电火花加工增加新的排气槽或排气销。
改变浇口设计:如果困气是由于喷射引起的,可以考虑修改浇口形式。例如,将点浇口改为扇形浇口,以改变胶料进入型腔的方向和模式,使其从“喷射”变为“铺展”。
使用透气钢:在困气特别严重且无法通过常规排气解决的局部区域,可以嵌入透气钢。透气钢内部有微孔,允许空气通过但会阻挡LSR,是非常有效的终极排气手段,但成本较高且需要维护。
根本原因:更换LSR硬度后,其黏度和流动特性发生改变,导致原有的“填充模式” 和“排气效率” 失衡,从而在原有工艺和不抽真空的条件下出现困气。
解决路径:
首选工艺调整:从大幅降低注射速度开始,控制流动前沿。
其次模具维护:彻底清洁排气槽,确保其通畅。
最后模具修改:在困气点增加排气槽或使用透气钢。
每次更换材料硬度时,都需要重新进行工艺验证和优化,而不能期望“一套参数包打天下”。
